دانشمندان بیمارستان برای کودکان بیمار (SickKids) و دانشگاه لاس وگاس نوادا (UNLV) پیوند ژنتیکی بین اختلال طیف اوتیسم (ASD) و یک وضعیت ژنتیکی نادر به نام دیستروفی میوتونیک نوع 1 (DM1) را کشف کرده اند. این مطالعه ، که امروزه در Nature Neuroscience منتشر شده است ، نشان می دهد که در حالی که ASD قبلاً با از دست دادن عملکرد ژن مشخص شده است ، مکانیسم دیگری ممکن است منجر به رفتارهای اجتماعی شود که اغلب در افراد مبتلا به ASD مشاهده می شود.

DM1 یک بیماری ارثی است که باعث از بین رفتن و ضعف عضلات پیشرونده می شود. در حالی که ASD در حدود یک درصد از جمعیت عمومی وجود دارد ، در افراد مبتلا به DM1 14 برابر بیشتر احتمال دارد.

این مطالعه نشان داد که تنوع ژنتیکی که باعث گسترش تکرار DM1 – Tandem (TRES) در ژن DMPK می شود – همچنین بر رشد مغز تأثیر می گذارد. تیم تحقیقاتی دریافتند که اثرات TRES در یک فرآیند بحرانی به نام ترکیب ژن تداخل دارد که برای عملکرد ژن ضروری است. این اختلال باعث عدم تعادل پروتئینی می شود که می تواند منجر به سوء استفاده از چندین ژن درگیر در عملکرد مغز شود و ممکن است توضیح دهد که چرا برخی از نتایج اجتماعی و رفتاری ASD در افراد مبتلا به DM1 ایجاد می شود.

یافته های ما روشی جدید برای توصیف رشد ژنتیکی اوتیسم است. با شناسایی مسیر مولکولی در پشت این ارتباط ، می توانیم رویکردهای جدید برای تشخیص ASD و توسعه روشهای درمانی دقیق را که این پروتئین ها را به داخل ژنوم آزاد می کند ، بررسی کنیم. ”

دکتر رایان یوین ، دانشمند ارشد برنامه زیست شناسی ژنتیک و ژنوم ، SickKids

TRES چیست؟

TRE ها هنگامی اتفاق می افتند که بخش های یک رشته DNA دو یا چند بار تکرار می شوند و احتمال تکرارها باعث ایجاد خطاها در عملکرد ژن هر بار افزایش می یابد.

در سال 2020 یوئن فهمید که TRE ها از نظر ژنتیکی در اوتیسم هستند و بیش از 2،588 مکان مختلف در ژنوم را شناسایی می کنند که در آن TRE در افراد مبتلا به ASD بسیار شیوع بیشتری دارد. به همین ترتیب ، افراد مبتلا به DM1 در ژن DMPK TRE دارند.

دکتر łukasz Sznajder ، رهبر تحقیق و استادیار UNLV می گوید: “تنوع برای من واقعاً برجسته بود که ما در بیماری نادر عصبی عضلانی می بینیم.” “اینگونه است که ما شروع به اتصال نقاط کردیم. ما یک پیوند مولکولی یا همپوشانی پیدا کردیم که معتقدیم هسته اصلی ایجاد علائم اوتیسم در کودکان مبتلا به دیستروفی میوتونیک است.”

ژن ترکیبی از یک نقش اصلی در توسعه ASD

همانطور که تکرار پشت سر هم در ژن DMPK گسترش می یابد ، تیم تحقیقاتی ، از جمله همکاران در دانشگاه فلوریدا و دانشگاه آدام میکویویچ (لهستان) ، نشان داد که RNA تغییر یافته آن به پروتئینی که در تنظیم ترکیب ژن در هنگام رشد مغز دخیل است. این به اصطلاح “RNA سمی” پروتئین را از بین می برد و از اتصال آن به سایر مولکول های RNA در مناطق مهم ژنوم جلوگیری می کند و باعث عدم تعادل پروتئین می شود که منجر به سوء استفاده از ژن های دیگر می شود.

یوئن توضیح می دهد: “TRE مانند اسفنجی است که تمام این پروتئین های مهم را از ژنوم جذب می کند. بدون این پروتئین ، مناطق دیگر ژنوم به درستی کار نمی کنند.”

آزمایشگاه یوئن و آزمایشگاه Sznajder در حال بررسی این موضوع هستند که آیا این توضیح نادرست در سایر ژنهای مرتبط با ASD اتفاق می افتد ، و همچنین چگونه یافته های آنها می تواند روشهای درمانی دقیق را که این پروتئین ها را دوباره به ژنوم آزاد می کنند ، آگاه کند.

برخی از این کار در حال حاضر در حال انجام است. در سال 2020 ، دکتر کریستوفر پیرسون ، دانشمند ارشد برنامه ژنتیک و ژنوم زیست شناسی در SickKids ، یک مولکول را شناسایی کرد که می تواند TRES را در بیماری هانتینگتون منعقد کند. در حالی که تحقیقات بیشتری برای شناسایی چگونگی استفاده از این شرایط در شرایط دیگر لازم است ، تیم خوش بین است که یافته های آنها می تواند تحقیقات و مراقبت های آینده را از DM1 ، ASD و سایر شرایط آگاه کند.

این مطالعه توسط بنیاد آزریلی ، مؤسسه ملی بهداشت (NIH) ، بنیاد دیستروفی میوتونیک ، انجمن دیستروفی عضلانی ، صندوق راه اندازی UNVL ، مرکز دانشگاه فلوریدا و توسعه عصبی ، مرکز علوم ملی ، لهستان ، مغزی کانادا ، دولت CANDATHINLIN ، مرکز تحقیقات Toronto ، دانشگاه تورنتو ام. (CIHR) ، بنیاد خانواده پتروف ، جوامع ادای احترام ، بنیاد Marigold و بنیاد Sickkids.